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摘要：为满足大型工业企业电气节能的需要，本文应用了企业高低压配电网电气节能新技术，不仅给出了节能的整体方案，同时给出了HVHQC与HVC系统完整设计，为进一步检测以及控制子系统的设计打下了基础。
关键词：HVHQC；HVC；电气节能；配电网
我国国民经济的主要组成部分来自于大型工业企业，大型工业企业对于社会经济的发展起到了良好的带头作用，尤其是一些化工企业、钢铁冶炼企业，这些重要的企业在国民经济中占据着显赫地位。但是，他们在大量的工业产品的制造过程中，其负面影响也是不容忽视的，尤其是这些高能耗的企业消耗了大量的电能，并且，也造成了大量的电能损失。控制企业能耗，是提高经济效益与社会效益的重要手段。本文基于前人的研究基础，首先建立了企业高低压配电网电气节能的整体方案，分别包含了企业高压和低压配电网节能系统，并在系统运行的过程中，通过管理系统对其进行监控与管理。
一、企业高低压配电网电气节能整体方案见一。
图一企业高低压配电网电气节能整体方案图
图一建立的系统配置非常灵活，具有可扩展性，可靠性强，涵盖了信息的采集功能，且能够对数据进行分析与传输，还可进行无功功率动态补偿以及进行谐波动态治理。以相关的技术为依据，将高压和低压电气节能装置相互搭配，使配电网全方位与多层次的复杂节能难题迎刃而解，节能效果因而更加多元化，同时，利用现场总线与网络传输把所有节点的信息传送到配电网综合电气节能管理系统，从而能够全方位的管理整个企业配电网的电能质量和电能消耗。整个方案主要由三个层面构成，第一是监控与管理的部分，第二是高压配电网10KV侧，第三是企业低压配电网380V侧。
将HVHQC装置作为10KV侧的电气节能装置，该装置能够同时具备谐波治理和无功补偿的功能，在整个高压侧电气节能中起到了关键的作用，但由于受到系统阻碍等因素的影响，无源滤波器在参数变化时，会影响到滤波的效果，本文主要是以企业高低压配电网电气节能新技术为主要研究对象，因此，对于无源滤波器不作过多的描述。
将谐波动态治理放到高压配电网进行治理主要是考虑了以下几个方面：
1、在低压侧进行谐波治理的过程中，因为低压具有较多的负载，带来了较大的低压侧谐波，基于电力电子器件容量的原因，过大的谐波也会提升造价，并且，治理起来也可能达不到预期的效果，放到高压侧进行集中治理时，治理的效果更佳。
2、低压配电网山高压配电网的供电方式是通过降压变压器来进行的，就低压侧的多脉波整流负载而言，当变压器的供电过程中采用的是小同连接方式组合时，可以使谐波减少一定的次数，从而降低高压侧谐波含量。
3、在本次研究中提及的HVHQC系统中谐波治理的部分采用的是注入式结构，它的优点较为突出，能够降低有源部分小承受基波电压中有源部分的容量，同时，注入电容大小会受到谐波注入大小的影响，如果选值恰当，对于谐波的治理能起到明显的效果。
4、HVHQC系统中含有TCR，在调节触发角的时候，附一加谐波就会随之产生，为了使电能的质量在调节的过程中能够得到有效保障，就需要通过滤波装置来治理谐波。在配电网环境中，主要有集中补偿、分组补偿以及就地补偿三种无功补偿方式。下面将对其进行一一阐述。
第一，集中补偿。将无功补偿装置设置在企业或者地方总降压变压器的6-10kV母线上，整个变电所的功率因素因此而得到提高，这也就能够平衡该变电所的供电范围内的无功功率。该方法的应用能够使高压线路无功功率的损耗被大大减少，并且，在本变电所供电电压质量方面能够加以改善。
第二，分组补偿，所谓的分散补偿就是将无功补偿装置分别装置在功率因数较低的车间的配电母线上。其优点类似于集中补偿的优点，不同的是无功补偿在容量与范围上面要相对小一些。不过，分组补偿由于具有显著的效果，所以其应用也非常的广泛。
第三，就地补偿。将无功补偿装置设立在异步电动机或者电感用电设备的周边，就地进行无功补偿，该方式也被业内称之为个别补偿或者单独补偿。该方式的应用不仅能够将各供电回路的功率因数进行提升，还能大大的提升用电设备的电压质量，该方式尤其适用于中小型设备当中。要想取得更好的经济效益，可以考虑将以上的就地补偿、分组补偿以及集中补偿三种补偿方式进行统筹安排，在对其进行合理布局时候，可取得更好的补偿效果。
相对于补偿装置中的较高压补偿装置来说，低压无功补偿装置的优点如下：
第一，虽然对于环境方面有一定的要求，但是在安装方面非常的方便灵活，维护的过程也非常的便利，对于安全方面没有太大的要求。
第二，鉴于电压等级不高的原因，其投资相对较低，投资额仅为相同容量高压补偿装置的三分之一到二分之一之间。
第三，自动达到无功平衡。依据线路无功电流的变化，可自动实现无功平衡，这也是其非常显著的优点之一。
相对高压补偿装置而言，低压自动补偿装置能够非常快速的完成补偿过程，所以，一般情况下，为了达到配电网中线路损耗最低的目的，并取得更好的经济效益，需要将有功功率以外的功率流动减少。无功补偿应该以随机就地补偿为主，并将高压线路中的补偿以及变电站补偿作为其辅助补偿。
二、高低压配电网电气节能系统设计
1、HVHQC系统完整结构
HVHQC系统在配电网高压侧中肩负着动态治理谐波以及连续调节无功的责任，整个系统的构造，其谐波治理部分主要包含了逆变器直流侧整流电路、基波谐振支路等，TCR和注入电容构成了无功调节部分。流入高压母线的无功电流由无功调节部分来补偿，最终达到维持电网母线电压的目的，并使功率因数得到良好的改善。谐波治理部分能够动态治理负载及TCR调节过程中产生的谐波，使母线电流的畸变率大大降低，同时使高压配电网中的电能质量得以改善，两者充分融合之后，能够完成对高压配电网谐波和无功的综合治理，实现高低压配电网电气节能的目的。
2、HVC系统完整结构
在配电网的低压侧，低压配电网无功由HVC来进行补偿，HVC是整个低压配电网电气节能的重要部分，HVC能够实现低压配电网无功的连续补偿，其补偿容量相当大，但制造成本并不高，非常适合大批量的应用。HVC系统，投切电容器以及吕闸管模块等构成了其主电路。启动电路主要是在DSTATCOM逆变器工作之前，通过整流电路给直流侧电容充电，整流电路井网开关在直流侧电容电压达到参考电压时断开。DSTATCOM相对于HVC而言，其补偿效果更佳。
结束语：
虽然谐波治理和无功补偿在企业的电气节能方面起到了极其关键的作用，但是，企业的电气节能仍需要从多方面入手，其中就包括了设各的优化配置以及无功优化等方面，它们对于电气节能的影响也是不容忽视的，因而，实现全局的节能，仍需要加强设各的优化配置以及无功优化等方面的研究。
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论文作者:吴江
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/1
标签：谐波论文; 节能论文; 配电网论文; 电气论文; 低压论文; 高压论文; 装置论文; 《电力技术》2016年第11期论文;